提高低速重載滾動(dòng)軸承的壽命的方法-----狀態(tài)監(jiān)測(cè)

  煉鋼廠連鑄機(jī)的大包回轉(zhuǎn)軸承具有低速、重載、尺寸大等特點(diǎn)，它是煉鋼生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，其軸承的制造費(fèi)用很高。
  大包回轉(zhuǎn)軸承屬于低速重載滾動(dòng)軸承，它是一種承載量大、工作轉(zhuǎn)速低的特種滾動(dòng)軸承,并且運(yùn)行中承受較大沖擊載荷。它位于設(shè)備的關(guān)鍵部位,倘若發(fā)生故障，將會(huì)影響整條煉鋼 生產(chǎn)線的生產(chǎn)，相應(yīng)的維修更換工作周期長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致較大經(jīng)濟(jì)損失。
  鋼廠的大包回轉(zhuǎn)軸承低速滾動(dòng)軸承在企業(yè)中有如此重要的地位，所以如果可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，這對(duì)企業(yè)來說可以提高其經(jīng)濟(jì)效益。
  如何來延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命呢，一是按照正確的方法來操作使用設(shè)備，二就是對(duì)設(shè)備做好狀態(tài)監(jiān)測(cè)，了解設(shè)備目前什么狀態(tài)，就可以采取相應(yīng)的措施來對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)維修。
  目前進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的手段，使用比較普遍的方法主要有振動(dòng)分析和油液分析。對(duì)于大包回轉(zhuǎn)軸承，由于其轉(zhuǎn)速非常低，致使常規(guī)的振動(dòng)分析方法很難拾取如此低頻的信號(hào)，因而很難用常規(guī)的振動(dòng)分析來對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且大型低速重載回轉(zhuǎn)機(jī)械幾乎都采用油脂潤(rùn)滑，常規(guī)的油液分析技術(shù)也無法用來對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。因此，使用高可靠性且費(fèi)用較低的新技術(shù)手段是非常必要的。
  潤(rùn)滑脂專用溶劑正好可以適用到這類回轉(zhuǎn)軸承上，同時(shí)潤(rùn)滑脂的光譜和鐵譜分析方法也可成功的對(duì)這類軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。下面來具體了解一下如何對(duì)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

一、軸承參數(shù)

  需要了解軸承直徑、質(zhì)量，潤(rùn)滑脂的類型、軸承的內(nèi)圈和外圈材料、滾動(dòng)體的材質(zhì)等等，比較常見的潤(rùn)滑脂是鋰基，內(nèi)圈和外圈材料是Cr Mo，滾動(dòng)體的材質(zhì)是高鉻合金鋼。

二、選用監(jiān)測(cè)儀器

  通過原子發(fā)射光譜、鐵譜和電子探針技術(shù)對(duì)軸承的磨損狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，儀器的型號(hào)如下：

  1、Baird公司的MOA型油料光譜儀；
   2、Standard Oil公司的雙聯(lián)鐵譜儀；
  3、Predict公司旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀；
  4、Olympus公司BX60光學(xué)顯微鏡 ；
  5、EPM810Q型電子探針。

三、取樣方法

  對(duì)潤(rùn)滑脂的分析最大的問題在于其樣品的真實(shí)性。潤(rùn)滑脂具有與潤(rùn)滑油完全不同的一個(gè)特點(diǎn)，那就是金屬磨粒在潤(rùn)滑脂中不是均勻分布的，這就導(dǎo)致不同部位所取得的油脂樣的鐵元素含量有很大不同。因此必須盡可能的保證樣品具有良好的代表性。經(jīng)過大量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以下取樣方法是非常有效的。首先，在軸承的圓周上作出標(biāo)記作為取樣點(diǎn)。然后將軸承外部已被污染的潤(rùn)滑脂擦拭干凈，在保持軸承不斷運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，通過油泵加入新脂的方式將舊油脂擠壓出來。最后，從4個(gè)取樣點(diǎn)將擠出的油脂收集到塑料瓶中。

四、分析方法

  由于潤(rùn)滑脂屬固體或半固體狀物質(zhì)，其粘度非常高，磨損顆粒都被包裹起來。因此，該項(xiàng)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)就在于研究潤(rùn)滑脂的預(yù)處理方法，也就是說必須將潤(rùn)滑脂中的磨粒分離出來，且不能破壞它們的外觀形貌。鋰基脂專用溶劑，它能夠?qū)?rùn)滑脂中的有機(jī)物完全溶解。這樣，就使得潤(rùn)滑脂的光譜和鐵譜分析方法與潤(rùn)滑油的光譜和鐵譜分析方法統(tǒng)一起來了。由于所有的摩擦副都是鋼材質(zhì)的，因此潤(rùn)滑脂中鐵元素含量就可以用來衡量該軸承的磨損狀態(tài)了。4個(gè)取樣點(diǎn)所取得的油脂都單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試，然后計(jì)算出它們的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣就可以進(jìn)行趨勢(shì)分析了。

五、結(jié)果分析

  1、光譜分析

  在檢測(cè)結(jié)果中，如果每次取樣中鐵元素含量異常高出，那說明設(shè)備有異常磨損，如果在和同類型正常的軸承取樣結(jié)果進(jìn)行比較，鐵元素含量高出2-5以上，則說明設(shè)備有嚴(yán)重的異常磨損。

  2、鐵譜分析

  在鐵譜分析結(jié)果中，如果出現(xiàn)大量粗大的切削磨粒，則顯示摩擦副的兩表面之間有雙體型磨料磨損；如果出現(xiàn)大尺寸的嚴(yán)重滑動(dòng)磨粒，則表明摩擦副之間滑動(dòng)磨損比較嚴(yán)重；如果有超大尺寸塊狀磨粒出現(xiàn)，則表明該軸承存在較嚴(yán)重的疲勞剝落現(xiàn)象。

  3、電子探針分析

  可以對(duì)大尺寸金屬磨粒進(jìn)行成分分析，從而判斷他們來源于什么位置，具體是哪個(gè)部件失效了。

六、診斷建議及拆檢結(jié)果。

  根據(jù)以上設(shè)備的分析結(jié)果，來判定具體是哪個(gè)部件出現(xiàn)了問題，需要進(jìn)行維修或是進(jìn)行換件處理。

  利用光譜和鐵譜分析技術(shù)可以完成對(duì)低速重載的脂潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，尤其對(duì)延期服役的軸承來說更加有效。

附：論文 低速重載滾動(dòng)軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)